{"id":97824,"date":"2020-10-22T14:42:26","date_gmt":"2020-10-22T12:42:26","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost"},"modified":"2020-11-18T00:58:50","modified_gmt":"2020-11-17T22:58:50","slug":"huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/huawei-oceanstor-dorado-18000-v6-v-chyom-eyo-haj-endovost","title":{"rendered":"Huawei OceanStor Dorado 18000 V6: Was macht es zu einem High-End-System?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Wir argumentieren ausf\u00fchrlich, warum der OceanStor Dorado 18000 V6 tats\u00e4chlich ein hochmodernes Datenspeichersystem ist, das \u00fcber eine solide Zukunftsperspektive verf\u00fcgt. Gleichzeitig r\u00e4umen wir verbreitete Bedenken bez\u00fcglich All-Flash-Speichern aus und zeigen, wie Huawei das Maximum aus ihnen herausholt: end-to-end NVMe, zus\u00e4tzliches Caching auf SCM und eine ganze Reihe anderer L\u00f6sungen.
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Neue Datenlandschaft \u2013 neue Datenspeicherung<\/h2>\n

\nDie Datenverarbeitung wird in allen Branchen intensiver. Der Bankensektor ist daf\u00fcr das anschaulichste Beispiel. In den letzten Jahren hat sich die Anzahl der Banktransaktionen um mehr als das Zehnfache erh\u00f6ht. Wie die BCG-Studie<\/a><\/noindex>, zeigt, ist in Russland zwischen 2010 und 2018 die Anzahl der bargeldlosen Transaktionen mit Plastikkarten um mehr als das Drei\u00dfigfache gestiegen \u2013 von 5,8 auf 172 pro Person und Jahr. Das liegt vor allem am Triumph der Mikrozahlungen: Die meisten von uns haben sich mit Online-Banking angefreundet, und die Bank ist jetzt in greifbare N\u00e4he ger\u00fcckt \u2013 in unserem Telefon.<\/p>\n

Die IT-Infrastruktur einer Kreditorganisation muss f\u00fcr diese Herausforderung bereit sein. Und das ist tats\u00e4chlich eine Herausforderung. Abgesehen davon, dass es fr\u00fcher ausreichte, die Datenverf\u00fcgbarkeit nur w\u00e4hrend der Arbeitszeiten sicherzustellen, muss dies jetzt rund um die Uhr geschehen. Noch vor kurzem galten 5 ms als akzeptable Verz\u00f6gerung, und was ist jetzt? Selbst 1 ms ist inzwischen zu viel. F\u00fcr moderne Datenspeichersysteme liegt der Zielwert bei 0,5 ms.<\/p>\n

Beim Thema Zuverl\u00e4ssigkeit ist es \u00e4hnlich: In den 2010er Jahren entstand ein empirisches Verst\u00e4ndnis, dass es ausreicht, den Zuverl\u00e4ssigkeitsgrad auf \u201ef\u00fcnf Neunen\u201c \u2013 99,999 % \u2013 zu bringen. Diese Auffassung hat jedoch inzwischen an Aktualit\u00e4t verloren. Im Jahr 2020 ist es f\u00fcr Unternehmen ganz normal, 99,9999 % f\u00fcr das Speicherger\u00e4t und 99,99999 % f\u00fcr die gesamte Architektur zu verlangen. Das ist keineswegs eine Marotte, sondern eine dringende Notwendigkeit: Entweder gibt es kein Wartungsfenster f\u00fcr die Infrastruktur, oder es ist winzig.<\/p>\n

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\nZur Veranschaulichung ist es sinnvoll, diese Kennzahlen auf die Geldfl\u00e4che zu projizieren. Am einfachsten l\u00e4sst sich das an Finanzinstituten verdeutlichen. In der obigen Grafik wird angegeben, wie viel Geld die zehn gr\u00f6\u00dften Banken der Welt in einer Stunde verdienen. Allein die Industrial and Commercial Bank of China generiert rund 5 Millionen Dollar pro Stunde. Dies ist der Betrag, den die gr\u00f6\u00dfte Kreditinstitution Chinas f\u00fcr eine Stunde Stillstand ihrer IT-Infrastruktur verliert (wobei in dieser Berechnung nur der entgangene Gewinn ber\u00fccksichtigt wird!). In dieser Perspektive wird deutlich, dass die Reduzierung von Ausfallzeiten und die Erh\u00f6hung der Zuverl\u00e4ssigkeit nicht nur um einige Prozents\u00e4tze, sondern selbst um Bruchteile eines Prozentsatzes vollkommen rational begr\u00fcndet sind. Nicht nur aus Gr\u00fcnden der Wettbewerbsf\u00e4higkeit, sondern einfach, um die Marktposition zu bewahren.<\/p>\n

\u00c4hnliche Ver\u00e4nderungen vollziehen sich in anderen Branchen. Zum Beispiel im Luftverkehr: Vor der Pandemie nahm der Flugverkehr von Jahr zu Jahr zu, und viele Menschen nutzten ihn fast wie ein Taxi. Was die Konsummuster betrifft, hat sich in der Gesellschaft die Gewohnheit der totalen Verf\u00fcgbarkeit von Dienstleistungen etabliert: Bei unserer Ankunft am Flughafen ben\u00f6tigen wir eine WLAN-Verbindung, Zugang zu Zahlungsdiensten, Kartenmaterial usw. Infolgedessen ist die Belastung der Infrastruktur und der Dienstleistungen in \u00f6ffentlichen R\u00e4umen enorm gestiegen. Und die Ans\u00e4tze zu ihrem, der Infrastruktur, Aufbau, die wir noch vor einem Jahr als akzeptabel betrachteten, sind schnell veraltet.<\/p>\n

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Ist es nicht zu fr\u00fch, um auf All-Flash umzusteigen?<\/h2>\n

\nF\u00fcr die oben genannten Aufgaben sind AFA - All-Flash-Arrays, also vollst\u00e4ndig auf Flash basierende Systeme, aus Sicht der Leistung bestens geeignet. Nur bis vor kurzem gab es Bedenken hinsichtlich ihrer Zuverl\u00e4ssigkeit im Vergleich zu Festplattensystemen und hybriden L\u00f6sungen. Schlie\u00dflich haben Flash-Speicher eine Kennzahl, die als mittlere Betriebsdauer zwischen Ausf\u00e4llen, oder MTBF (Mean Time Between Failures), bekannt ist. Die Abnutzung der Zellen aufgrund von Lese-\/Schreibvorg\u00e4ngen ist, leider, eine Realit\u00e4t.<\/p>\n

Die Zukunft von All-Flash wird durch die Frage getr\u00fcbt, wie man den Verlust von Daten verhindert, falls die SSD ausf\u00e4llt. Backup-L\u00f6sungen sind bekannt, aber die Wiederherstellungszeit w\u00e4re in Anbetracht der modernen Anforderungen inakzeptabel lang. Eine andere L\u00f6sung w\u00e4re, eine zweite Speicherstufe auf rotierenden Festplatten einzurichten, aber hierbei gehen einige Vorteile eines rein flash-basierten Systems verloren.<\/p>\n

Die Zahlen sprechen jedoch eine andere Sprache: Die Statistiken der Giganten der Digitalwirtschaft, einschlie\u00dflich Google, zeigen in den letzten Jahren, dass Flash deutlich zuverl\u00e4ssiger ist als Festplatten. Und das sowohl auf kurzer als auch auf langer Sicht: Im Durchschnitt dauert es vier bis sechs Jahre, bis Flash-Speicher ausf\u00e4llt. In Bezug auf die Datenspeicherung sind sie in keiner Weise schlechter als die Speicher auf rotierenden magnetischen Platten, im Gegenteil, sie \u00fcbertreffen diese sogar.<\/p>\n

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\nEin weiteres traditionelles Argument f\u00fcr rotierende Speicher ist ihre preisliche Zug\u00e4nglichkeit. Es gibt keinen Zweifel, dass die Kosten f\u00fcr die Speicherung eines Terabytes auf einer Festplatte immer noch vergleichsweise gering sind. Wenn man nur die Ausgaben f\u00fcr die Hardware betrachtet, ist die Speicherung eines Terabytes auf einer rotierenden Festplatte g\u00fcnstiger als auf einem Solid-State-Laufwerk. Dennoch ist es f\u00fcr die finanzielle Planung wichtig, nicht nur zu ber\u00fccksichtigen, zu welchem Preis ein bestimmtes Ger\u00e4t gekauft wurde, sondern auch, wie hoch die Gesamtkosten f\u00fcr den Besitz \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum sind \u2013 von drei bis sieben Jahren.<\/p>\n

Aus dieser Perspektive sieht die Sache ganz anders aus. Selbst wenn man Deduplikation und Kompression au\u00dfer Acht l\u00e4sst, die normalerweise auf Flash-Speichern angewendet werden und deren Betrieb wirtschaftlicher machen, bleiben Merkmale wie der Platzbedarf der Speichermedien im Rack, W\u00e4rmeabgabe und Energieverbrauch. In diesen Punkten hat Flash die Vorg\u00e4nger klar hinter sich gelassen. Infolgedessen sind die TCO von Speichersystemen auf Flash-Basis unter Ber\u00fccksichtigung aller Parameter oft fast doppelt so niedrig wie bei Arrays auf rotierenden Datentr\u00e4gern oder bei Hybriden.<\/p>\n

Laut den Berichten der ESG-Agentur kann man mit den All-Flash-Datenspeichersystemen Dorado V6 in einem Zeitraum von f\u00fcnf Jahren tats\u00e4chlich die Gesamtkosten des Eigentums um bis zu 78 % senken \u2013 unter anderem durch effektive Deduplizierung und Kompression sowie dank des geringen Energieverbrauchs und der niedrigen Abw\u00e4rme. Das deutsche Analyseunternehmen DCIG empfiehlt ebenfalls deren Nutzung als optimal hinsichtlich TCO unter den derzeit verf\u00fcgbaren Optionen.<\/i><\/p><\/blockquote>\n

Die Verwendung von Solid-State-Laufwerken erm\u00f6glicht es, den verf\u00fcgbaren Raum zu sparen, die Ausfallrate zu senken, die Wartungszeit f\u00fcr die L\u00f6sung zu reduzieren und den Energieverbrauch sowie die Abw\u00e4rme des Speichersystems zu verringern. Und es stellte sich heraus, dass AFA in wirtschaftlicher Hinsicht mindestens mit traditionellen Speicher-Arrays auf rotierenden Laufwerken vergleichbar ist, in vielen F\u00e4llen jedoch sogar \u00fcberlegen ist.<\/p>\n

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Royal Flash von Huawei<\/h2>\n

\nUnter unseren All-Flash-Speichern nimmt das High-End-System OceanStor Dorado 18000 V6 die Spitzenposition ein. Und nicht nur unter unseren: Insgesamt h\u00e4lt es in der Branche den Geschwindigkeitsrekord \u2013 bis zu 20 Millionen IOPS in der maximalen Konfiguration. Dar\u00fcber hinaus ist es \u00e4u\u00dferst zuverl\u00e4ssig: selbst wenn zwei Controller gleichzeitig ausfallen oder bis zu sieben Controller nacheinander, oder sogar ein ganzes Modul \u2013 die Daten bleiben erhalten. Bedeutende Vorteile der \u201e18000er\u201c bietet die in ihr integrierte KI, die unter anderem Flexibilit\u00e4t im Management interner Prozesse mit sich bringt. Lassen Sie uns sehen, wie all dies erreicht wird.<\/p>\n

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\nIn betr\u00e4chtlichem Ma\u00dfe hat das Unternehmen Huawei einen Vorteil, weil es der einzige Hersteller auf dem Markt ist, der Datenspeichersysteme vollst\u00e4ndig selbst produziert. Wir haben unsere eigene Schaltkreistechnik, eigenen Mikrokodex und eigenen Service.<\/p>\n

Der Controller in den OceanStor Dorado-Systemen basiert auf einem von Huawei selbst entwickelten und produzierten Prozessor \u2013 dem Kunpeng 920. In ihm ist das Modul Intelligent Baseboard Management Controller (iBMC) integriert, ebenfalls von uns. Die KI-Chips, namentlich Ascend 310, die die Vorhersagen zu Ausf\u00e4llen optimieren und Empfehlungen zu Einstellungen geben, stammen ebenfalls von Huawei, ebenso wie die Ein- und Ausgabe-Module \u2013 das Modul Smart I\/O. Schlie\u00dflich sind auch die Controller in den Solid-State-Laufwerken von uns entworfen und hergestellt worden. All dies hat die Basis geschaffen, um eine integral ausgewogene und hochleistungsf\u00e4hige L\u00f6sung zu schaffen.<\/p>\n

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Im letzten Jahr haben wir ein Projekt zur Implementierung unseres neuesten Speichersystems in einer der gro\u00dfen russischen Banken umgesetzt. Infolgedessen zeigen \u00fcber 40 Einheiten OceanStor Dorado 18000 V6 im Metro-Cluster eine stabile Leistung: Von jedem System k\u00f6nnen mehr als eine Million IOPS erzielt werden, selbst unter Ber\u00fccksichtigung der Latenz aufgrund der Entfernung.<\/p><\/blockquote>\n

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Durchg\u00e4ngiges NVMe<\/h2>\n

\nDie neuesten Huawei-Speichersysteme unterst\u00fctzen end-to-end NVMe, worauf wir nicht umsonst Wert legen. Die traditionell verwendeten Protokolle f\u00fcr den Zugriff auf Speicherger\u00e4te wurden in der fernen IT-Vergangenheit entwickelt: Ihr Fundament besteht aus SCSI-Befehlen (Hallo, 1980er!), die eine Vielzahl von Funktionen zur Gew\u00e4hrleistung der Abw\u00e4rtskompatibilit\u00e4t mit sich bringen. Egal, welches Zugriffsverfahren man w\u00e4hlt, der Protokoll-Overhead ist in diesem Fall kolossal. Folglich kann bei Speichersystemen, die auf SCSI-basierte Protokolle angewiesen sind, die Eingangs- und Ausgangslatenz nicht unter 0,4\u20130,5 ms sinken. Im Gegensatz dazu reduziert NVMe \u2014 Non-Volatile Memory Express \u2014, ein Protokoll, das f\u00fcr die Arbeit mit Flash-Speichern entwickelt wurde und daher auf die l\u00e4stigen Abh\u00e4ngigkeiten von der ber\u00fcchtigten Abw\u00e4rtskompatibilit\u00e4t verzichtet, die Latenz auf bis zu 0,1 ms, und zwar nicht nur im Speicher selbst, sondern im gesamten Stack, vom Host bis zu den Speichereinheiten. Es ist nicht \u00fcberraschend, dass NVMe im Trend zur Entwicklung von Datenspeichern f\u00fcr die absehbare Zukunft liegt. Auch wir haben auf NVMe gesetzt und schwenken allm\u00e4hlich von SCSI ab. Alle heute hergestellten Huawei-Speichersysteme, einschlie\u00dflich der Dorado-Serie, unterst\u00fctzen NVMe (allerdings wird end-to-end nur in den fortschrittlichen Modellen der Dorado V6-Serie realisiert).<\/p>\n

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FlashLink: eine Handvoll Technologien<\/h2>\n

\nEine Schl\u00fcsseltechnologie f\u00fcr die gesamte OceanStor Dorado-Serie ist FlashLink. Genauer gesagt handelt es sich um einen Begriff, der eine integrierte Palette von Technologien umfasst, die darauf abzielen, hohe Leistung und Zuverl\u00e4ssigkeit zu gew\u00e4hrleisten. Dazu geh\u00f6ren Technologien zur Datenverdichtung und -kompression, das Funktionieren des RAID 2.0+ Datenverteilungssystems, die Trennung von \"kalten\" und \"hei\u00dfen\" Daten sowie die vollstraipende sequenzielle Aufzeichnung von Daten (zuf\u00e4llige Aufzeichnungen mit neuen und ge\u00e4nderten Daten werden in einem gro\u00dfen Stapel aggregiert und sequenziell geschrieben, was die Lese- und Schreibgeschwindigkeit erh\u00f6ht).<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus umfasst FlashLink zwei wichtige Komponenten \u2014 Wear Leveling und Global Garbage Collection. Diese sollten gesondert betrachtet werden.<\/p>\n

Faktisch ist jeder Solid-State-Speicher ein Storage-System im Miniaturformat, mit einer gro\u00dfen Anzahl an Bl\u00f6cken und einem Controller, der die Datenverf\u00fcgbarkeit gew\u00e4hrleistet. Diese wird unter anderem dadurch sichergestellt, dass die Daten von \"defekten\" Zellen in \"intakte\" umgeleitet werden. So wird garantiert, dass sie gelesen werden k\u00f6nnen. Es gibt verschiedene Algorithmen f\u00fcr einen solchen Transfer. Im Allgemeinen versucht der Controller, den Verschlei\u00df aller Zellen des Speichers auszugleichen. Dieser Ansatz hat einen Nachteil. Wenn im Inneren des SSD Datenverschiebungen stattfinden, sinkt die Anzahl der durchgef\u00fchrten Ein-\/Ausgabeoperationen erheblich. Momentan ist dies ein unvermeidliches \u00dcbel.<\/p>\n

Wenn im System also viele Solid-State-Speicher vorhanden sind, zeigt die Leistungsgraphik eine \"S\u00e4ge\", mit steilen Anstiegen und Abf\u00e4llen. Das Problem ist, dass einer der Speicher im Pool jederzeit Migrationen von Daten ausl\u00f6sen kann, w\u00e4hrend die Gesamtleistung gleichzeitig von allen SSDs im Array abgezogen wird. Aber die Ingenieure von Huawei haben eine L\u00f6sung gefunden, um das Auftreten der \"S\u00e4ge\" zu vermeiden.<\/p>\n

Gl\u00fccklicherweise sind sowohl die Controller in den Speichern als auch der Speichercontroller und der Mikrokode von Huawei \"einheimisch\"; diese Prozesse werden im OceanStor Dorado 18000 V6 zentralisiert und synchron auf allen Speichern des Arrays gestartet. Und zwar auf Befehl des Storage-Controllers und genau dann, wenn die Eingabe- und Ausgabe Last nicht hoch ist.<\/p>\n

Der KI-Chip beteiligt sich ebenfalls an der Auswahl des richtigen Zeitpunkts f\u00fcr die Daten\u00fcbertragung: Basierend auf der Statistik der Zugriffe der letzten Monate kann er mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhersagen, ob in naher Zukunft aktive Ein-\/Ausgaben erwartet werden. Wenn die Antwort negativ ist und die Systemlast gerade gering ist, befehlt der Controller allen Speichern: Wer eine Wear-Leveling ben\u00f6tigt, f\u00fchrt es gleichzeitig und synchron durch.<\/p><\/blockquote>\n

Zus\u00e4tzlich sieht der Controller des Systems, was in jeder Zelle des Speichers passiert, im Gegensatz zu den Storage-Systemen konkurrierender Hersteller: Diese sind gezwungen, Solid-State-Medien von Drittanbietern zu beschaffen, weshalb den Controllern solcher Speicher die Cell-Level-Detaillierung nicht zur Verf\u00fcgung steht.<\/p>\n

Infolgedessen hat der OceanStor Dorado 18000 V6 eine sehr kurze Phase der Leistungseinbu\u00dfen bei der Wear Leveling-Operation, die haupts\u00e4chlich dann durchgef\u00fchrt wird, wenn andere Prozesse nicht gest\u00f6rt werden. Dies sorgt f\u00fcr eine durchgehend hohe und stabile Leistung.<\/p>\n

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Woraus setzt sich die Zuverl\u00e4ssigkeit des OceanStor Dorado 18000 V6 zusammen?<\/h2>\n

\nIn modernen Datenspeichersystemen lassen sich vier Ebenen der Zuverl\u00e4ssigkeit unterscheiden:<\/p>\n